發(fā)展IPv6是大勢(shì)所趨

IP地址是Internet業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)。Internet業(yè)務(wù)爆炸性的發(fā)展導(dǎo)致IP地址快速消耗。根據(jù)CNNIC分析，按現(xiàn)有每年約2億個(gè)的IP地址消耗及年約19%的消耗增速，全球剩余的IP地址將于2012年前后耗盡。Internet的高速發(fā)展，以及大量的寬帶接入，都需要巨大的公網(wǎng)地址空間。

“光進(jìn)銅退”的建設(shè)大潮已經(jīng)覆蓋全國(guó)，各大運(yùn)營(yíng)商都在大規(guī)模進(jìn)行FTTx接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。由于一般通信產(chǎn)品生命周期大致為5~8年（甚至更長(zhǎng)），因此目前已經(jīng)和正在建設(shè)的FTTx網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都會(huì)遭遇地址耗盡的情況。

IPv4地址的耗盡，由于CIDR（無(wú)類別域間路由）和NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）技術(shù)的支持而得到延緩。但NAT技術(shù)會(huì)屏蔽整個(gè)內(nèi)網(wǎng)IP地址，從而帶來(lái)用戶的不可識(shí)別、不可溯源，這不利于運(yùn)營(yíng)商管理用戶。IPv6是目前唯一的解決方案， IPv6網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署已經(jīng)勢(shì)在必行。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，面向IPv6是重新建設(shè)？還是推倒重來(lái)？

IPv6的引入思路

IPv6的技術(shù)特點(diǎn)

如圖1所示，運(yùn)營(yíng)商未來(lái)期望以一個(gè)統(tǒng)一的承載網(wǎng)去應(yīng)對(duì)各種層出不窮的新業(yè)務(wù)。IPv6提供的超大地址空間、QoS能力、以及簡(jiǎn)化的報(bào)文處理，是很好的承載技術(shù)。但目前巨大的IPv4應(yīng)用（大量的IPv4服務(wù)器部署），是IPv6部署的障礙，未來(lái)是否會(huì)形成一個(gè)以IPv6作為基本承載技術(shù)的統(tǒng)一承載網(wǎng)，還有待網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的驗(yàn)證。但是否IPv6統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)層承載技術(shù)，并不影響目前進(jìn)行IPv6部署。

圖1 IPv6承載多業(yè)務(wù)

IPv6作為新技術(shù)不是全新和革命性的，其架構(gòu)仍然沿襲了TCP/IP體系。很多IPv4的相關(guān)技術(shù)、應(yīng)用業(yè)務(wù)可以方便地引入到IPv6網(wǎng)絡(luò)中。但是IPv6畢竟是與IPv4不同的協(xié)議，盡管只是在一些方面作了一些擴(kuò)展，但是這些改變還是影響了整個(gè)TCP/IP協(xié)議框架的各個(gè)層次。IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不僅解決了IPv4地址枯竭問題，在網(wǎng)絡(luò)管理、運(yùn)行、控制、處理等許多性能上更為強(qiáng)大和高效，表1是IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)層性能的比較。

表1 IPv6與IPv4網(wǎng)絡(luò)層功能比較

IPv6的引進(jìn)策略

從2010年到2013年，運(yùn)營(yíng)商會(huì)逐步建設(shè)IPv6的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)是連接用戶和內(nèi)容的橋梁，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必須先行一步，先有網(wǎng)絡(luò)才會(huì)有用戶和應(yīng)用。

◆ 選擇合適的業(yè)務(wù)開展IPv6

開始建設(shè)的IPv6網(wǎng)絡(luò)，可從承載相對(duì)封閉的業(yè)務(wù)入手。所謂封閉的業(yè)務(wù)，也就是相比Internet業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)的內(nèi)容服務(wù)器與業(yè)務(wù)發(fā)起的終端都處于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，比如都處于一個(gè)運(yùn)營(yíng)商的管理域中。常見的封閉業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)包括IPTV業(yè)務(wù)、VoIP業(yè)務(wù)等。這兩種業(yè)務(wù)，目前都是由運(yùn)營(yíng)商提供服務(wù)，且終端一般也是運(yùn)營(yíng)商定制的，在上面開設(shè)IPv6業(yè)務(wù)，能夠有效利用IPv6地址空間大的特性，大大增加運(yùn)營(yíng)商可用地址數(shù)量。在這種相對(duì)封閉的網(wǎng)絡(luò)中，可以建設(shè)從終端到業(yè)務(wù)的全程“native IPv6” 網(wǎng)絡(luò)，從而為運(yùn)營(yíng)商運(yùn)作IPv6網(wǎng)絡(luò)積累經(jīng)驗(yàn)。

◆ 盡量不改造已建接入網(wǎng)絡(luò)

由于我國(guó)存在寬帶發(fā)展速度不均衡的問題，不同省市，甚至不同地區(qū)間設(shè)備混雜，從DSLAM到樓道交換機(jī)，再到OLT/MDU，各個(gè)年代的設(shè)備目前都在使用。接入網(wǎng)設(shè)備數(shù)量眾多，不可能全部升級(jí)到最新設(shè)備。因此在引入IPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須充分考慮接入網(wǎng)的實(shí)際情況，對(duì)老接入網(wǎng)設(shè)備盡量不改動(dòng)或者少改動(dòng)。

OLT/MDU的基本定位不會(huì)發(fā)生變化

IPv4下的OLT定位

如圖2，在IPv4環(huán)境下，典型的電信網(wǎng)場(chǎng)景，一般是BNG-AN-RG（寬帶網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)-接入網(wǎng)絡(luò)-駐地網(wǎng)關(guān)）三級(jí)的設(shè)備定位方式。其中BNG作為三層邊緣，一般是BRAS或者SR設(shè)備，作用是分配IP地址、路由、業(yè)務(wù)控制網(wǎng)關(guān)等。RG作為用戶家庭網(wǎng)關(guān)，向用戶提供業(yè)務(wù)接入端口，以及多種接入方式，如FE/WiFi等。

圖2 TR-156描述的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

在典型的電信運(yùn)營(yíng)商定位中，接入節(jié)點(diǎn)包括了OLT、DSLAM、ONU、MDU等多種形態(tài)設(shè)備。接入節(jié)點(diǎn)通過PON、DSL等技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶流量匯聚。接入節(jié)點(diǎn)需要完成的功能包括流量分類、用戶定位、QOS等。目前，接入節(jié)點(diǎn)主要功能還是二層匯聚，OLT/DSLAM實(shí)現(xiàn)二層交換功能，按照MAC地址和VLAN進(jìn)行流量交換。

IPv6下的設(shè)備定位

從功能差異來(lái)看，IPv6相比IPv4架構(gòu)沒有大的改動(dòng)，只是在具體的協(xié)議上進(jìn)行升級(jí)，擴(kuò)展了IP地址的長(zhǎng)度。因此，IPv6下的電信接入網(wǎng)絡(luò)會(huì)依然延續(xù)RG-AN-BNG的基本架構(gòu)，設(shè)備定位不會(huì)有大的變化。

對(duì)于BNG（包括SR/BRAS）來(lái)說(shuō)，可以分兩個(gè)步驟升級(jí)支持IPv6。

初期，可以IPv6 Over L2TP（第2層隧道協(xié)議）方式進(jìn)行承載。現(xiàn)有BRAS、SR定位于LAC（L2TP Access Concentrator），IPv6網(wǎng)關(guān)配置一臺(tái)支持LNS（L2TP Network Server）的路由器。這樣，對(duì)整個(gè)接入網(wǎng)到BNG來(lái)說(shuō)，看到的只是PPP業(yè)務(wù)，現(xiàn)有設(shè)備不需要升級(jí)就能夠支持IPv6業(yè)務(wù)。

當(dāng)接入網(wǎng)條件成熟，或者IPv6業(yè)務(wù)成熟，城域網(wǎng)支持IPv4/IPv6雙棧，可以考慮BNG升級(jí)支持IPv6/IPv4雙棧，定位于IPv6/IPv4網(wǎng)絡(luò)邊緣網(wǎng)關(guān)，直接提供IPv6/IPv4業(yè)務(wù)。

對(duì)于已經(jīng)建設(shè)的OLT/MDU，依然匯聚FE/DSL/PON方式接入的用戶流量。與IPv4不同的是，IPv6場(chǎng)景下，匯聚的用戶流量可能包括IPv4、IPv6，或者兩者混合的流量。OLT/MDU需要實(shí)現(xiàn)IPv4、IPv6雙棧能力，對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量按照PVC、VLAN、協(xié)議類型等進(jìn)行區(qū)分，進(jìn)入不同的管道中。

對(duì)于OLT/MDU設(shè)備來(lái)說(shuō)，要具有根據(jù)內(nèi)層VLAN標(biāo)簽打外層VLAN標(biāo)簽的能力。在外層VLAN標(biāo)簽打好后，還要有業(yè)務(wù)支持的能力。

◆ IPv4 VLAN中的業(yè)務(wù)，滿足目前的IPv4功能：打標(biāo)簽、MAC學(xué)習(xí)、組播實(shí)現(xiàn)等。

◆ IPv6 VLAN中的業(yè)務(wù)，滿足IPv4的功能：打標(biāo)簽、組播鏈路實(shí)現(xiàn)、受控組播轉(zhuǎn)發(fā)等。

◆ 對(duì)于某些IPv6應(yīng)用組網(wǎng)，可能需要在IPv6的VLAN上實(shí)現(xiàn)三層功能，支持IPv6路由轉(zhuǎn)發(fā)。

對(duì)于老DSLAM設(shè)備，可以將IPv6業(yè)務(wù)劃入單獨(dú)的PVC，沿用現(xiàn)有1:1/N:1的網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行承載。不考慮在DSLAM上進(jìn)行三層業(yè)務(wù)的承載。

對(duì)于CPE端（ADSL接入終端）來(lái)說(shuō)，一般不同業(yè)務(wù)都是通過CPE的端口來(lái)區(qū)分的。在雙棧情況下，為了區(qū)分業(yè)務(wù)，建議支持每用戶每業(yè)務(wù)一個(gè)VLAN。根據(jù)實(shí)際情況逐步推出支持IPv6 ROUTER模式的CPE。

延續(xù)現(xiàn)有FTTx建設(shè)

通過上面的分析，可以得出結(jié)論：現(xiàn)有FTTx建設(shè)中，設(shè)備定位都沒有發(fā)生變化；支持IPv6需要盡量不改動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)。因此對(duì)于目前進(jìn)行的FTTx建設(shè)，運(yùn)營(yíng)商可以遵循以下步驟進(jìn)行IPv6建設(shè)：

（1）繼續(xù)進(jìn)行目前的FTTx建設(shè)，延續(xù)原有建設(shè)組網(wǎng)原則：包括OLT上聯(lián)方式、上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，城域網(wǎng)、匯聚節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)方式、網(wǎng)絡(luò)層次和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。繼續(xù)維持設(shè)備放置原則，按照既定的工程實(shí)施方案進(jìn)行施工。

（2）重點(diǎn)研究業(yè)務(wù)承載方案：明確語(yǔ)音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、組播業(yè)務(wù)、QoS業(yè)務(wù)各設(shè)備協(xié)同功能要求以及資源規(guī)劃原則。重點(diǎn)研究在引入IPv6業(yè)務(wù)情況下、IP地址規(guī)劃（v4、v6混合地址規(guī)劃）、VLAN規(guī)劃等業(yè)務(wù)承載措施。

（3）選擇有條件的局點(diǎn)（與引入的IPv6業(yè)務(wù)相關(guān)），進(jìn)行IPv6試點(diǎn)工作。